上海市西初级中学物理欧姆定律单元培优测试卷

上海市西初级中学物理欧姆定律单元培优测试卷

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．在“伏安法测电阻”的实验中，小梦同学连接了如图甲所示的电路（电路元件完好，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值为R，接线柱接线牢固）．

（1）连接电路过程中开关应该_____，开关闭合前滑片滑到_____处．

（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是_____（填

“a”“b”“e”或“d”）．

（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如表．

实验序号123

电压U/V 1.5 2.1 2.8

电流I/A 1.100.14

电阻R/Ω15.015.0

第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为_____A．第3次实验后，算出的电阻值是_____，待测电阻值为_____Ω．

（4）实验结束后老师组织大家做延伸实验，他把A组的电流表给了B组，把B组的电压表给了A组，让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计．如果你在其中一个组，请把设计的电路图画在图丙的虚线框内．

【答案】断开电阻最大 d 0.18 15.6Ω 15.2 答案见解析

【解析】

【分析】

【详解】

（1）连接电路时，为了防止电路元件损坏，开关应处于断开状态，为了保护电路，滑动变阻器滑到最大阻值处；

（2）由实物图知，电压表测量的是电源电压，应该测量定值电阻两端电压，所以错误的是导线d，下端应该连接定值电阻左端的接线柱．

（3）如图乙，电流表接在0~0.6A量程上，所以示数为0.18A，此时电压为2.8V，根据欧姆

定律可算出此时的电阻为

2.8

15.6

0.18

R=≈Ω，将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值

约为15.2Ω；

(4) 根据题意可知，A组有两个电压表，B组有两个电流表；要测量电阻R x，要根据串并联

电路特点设计电路A组上图B组下图，则其设计如图：

【点睛】

伏安法测电阻中，多次测量的目的是为了取平均值；探究电流与电压关系的实验中，多次测量的目的是为了实验更具普遍性．已知滑动变阻器最大阻值为R，在最后一问的设计中，可以以R为纽带，找到电源电压的表达式．

2．电源电压为6伏、待测电阻R x、标有“20欧1安”字样的滑动变阻器、电压表、电流表各一个（其表盘如图所示），电键及导线若干，所有器材均完好．他先将除电压表以外的元件串联连接，再将电压表选择合适的量程并联接入电路中．他把变阻器滑片从一端移到另一端的过程中，读出电流表示数的变化范围为0.14安～0.26安．当他移动滑片至电流表指针位于如图（甲）所示位置时，观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍．

（1）请画出小闵连接的电路图；

（____）

（2）请完成将表格填空．

物理量实验序号U x（伏）I x（安）

电阻R x

（欧）

1____0.14 2________ 3____0.26

【答案】

【解析】

据题意，当电流表示数为0.14A时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，最大值为20欧，

==⨯=,当他移动滑片至电流表指此时滑动变阻器两端的电压为：U IR0.14A20Ω 2.8V

针位于如图（甲）所示位置时，观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍，此时电压表的示数为1.8V,因此电压表和滑动变阻器并联，故电路图如下：

②当电流表的示数最小为时，此时滑动变阻器的阻值最大时，电压表的示数最大为2.8V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：U1=U−U滑1=6V−2.8V=3.2V；由欧姆定律得：当移动变阻器滑片到某个位置时，由图甲知，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.18A；电压表的量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为1.8V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：U2=U−U滑2=6V−1.8V=4.2V；当电流表的示数最大为0.26A时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时，电压表的示数最小为

0V，则U3=U=6V；故答案为如下图：

3．小华为了探究“电流与电阻的关系”设计了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为

3V，R x的备选电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。

(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______（选填“a ”或“b ”）端；试触时，发现电流表指针偏转到如图乙所示位置，说明电流表正、负接线柱______；

(2)排除故障后，小华将5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P 到某一位置，此时电流表的示数如图丙所示，电路中的电流为_______A ；

(3)小华将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器，电压表示数会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；

(4)小华依次把四个备选电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V 不变，那么滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是______Ω。 【答案】b 相反 0.2 变大 2.5~10 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]闭合开关前，应将变阻器的滑片置于阻值最大的位置，即b 端。

[2]由图乙知，试触时，电流表的指针反向偏转了，这是电流表正负接线柱接反了。 (2)[3]由题意知，电源电压为3V ，则通过电路的最大电流

3V 0.6A 5Ω

U I R =

== 所以电流表的量程应选择0~0.6A ，所以由图丙知，电流表的示数为0.2A ，即此时电路中的电流为0.2A 。

(3)[4]将10Ω的电阻替换5Ω的电阻，而滑片的位置保持不变，据串联电路的特点知，定值电阻的阻值变大，其两端的电压将变大。

(4)[5]在实验探究中，定值电阻两端的电压保持为2V ，则变阻器两端的电压

U =3V-2V=1V

当备选电阻接入的是5Ω时，变阻器接入电路的阻值最小，据串联电路的特点有

5Ω∶R min =2V ∶1V

那么变阻器接入电路的最小阻值

R min =2.5Ω

当备选电阻接入的是20Ω时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有

20Ω∶R max =2V ∶1V

那么变阻器接入电路的最大阻值

R max =10Ω

所以变阻器接入电路的阻值变化范围是

2.5Ω~10Ω

4．小华做测量电阻的实验，电源电压为6V ，滑动变阻器标有“20Ω 1A ”字样。